A. STRUKTUR TUMBUHAN
Tumbuhan terdiri dari sel-sel. Sel-sel tersebut akan berkumpul membentuk jaringan, jaringan akan berkumpul membentuk organ dan seterusnya sampai membentuk satu tubuh tumbuhan. Di sini akan dibahas macam-macam jaringan dan organ yang membentuk tubuh tumbuhan.
Jaringan tumbuhan dapat dibagi 2 macam :
1. Jaringan meristem
2. Jaringan dewasa
JARINGAN MERISTEM
Jaringan meristem adalah jaringan yang terus menerus membelah.Jaringan meristem dapat dibagi 2 macam:
1. Jaringan Meristem Primer
Jaringan meristem yang merupakan perkembangan lebih lanjut dari pertumbuhan embrio.Contoh: ujung batang, ujung akar.Meristem yang terdapat di ujung batang dan ujung akar disebut meristem apikal.Kegiatan jaringan meristem primer menimbulkan batang dan akar bertambang panjang.Pertumbuhan jaringan meristem primer disebut pertumbuhan primer.
2. Jaringan Meristem Sekunder
Jaringan meristem sekunder adalah jaringan meristem yang berasal dari jaringan dewasa yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan jaringan meristem sekunder disebut pertumbuhan sekunder. Kegiatan jaringan meristem menimbulkan pertambahan besar tubuh tumbuhan.
Ada pada Gymnospermae dan dikotil. Titik tumbuh sekunder meliputi :
a. Kambium vaskuler : ke arah luar membentuk floem sekunder fan ke arah dalam membentuk xilem sekunder.
b. Kambium Intervaskuler : membentuk jari-jari empulur.
c. Perikambium (perisikel): membentuk cabang pada akar dan batang.
d. Kambium gabus (felogen) : berfungsi untuk menutup luka.
JARINGAN DEWASA (JARINGAN PERMANEN)
Jaringan dewasa merupakan jaringan yang telah mengalami deferensiasi dan tidak meristematis lagi (tidak tumbuh dan memperbanyak diri) dan telah mengalami spesialisasi. Diferensiasi adalah perubahan bentuk sel yg disesuaikan dengan fungsinya. Sedangkan spesialisasi adalah pengkhususan sel untuk mendukung suatu fungsi tertentu. Disebut juga jaringan permanen, karena jaringan tidak dapat kembali seperti semula (irreversibel).
CIRI-CIRI :
- sel-selnya sudah tidak membelah
- bentuknya tetap
- vakoula besar
- dinding sel sudah mengalami penebalan
Macam-macam jaringan permanen, meliputi :
a. Epidemis
Epidermis adalah jaringan atau lapisan terluar yang menutupi permukaan tubuh tumbuhan, seperti akar, batang, daun dan bunga. Karena fungsinya untuk melindungi jaringan lain maka beberapa epidermis mengalami modofikasi, seperti rambut (trikoma), duri, dan muluit daun (stomata). Epidermis umumnya tertutup lapisan lilin (kutikula) pada daun dan zat gabus pada batang, kecuali lentisel yang berfungsi untuk pertukaran gas.
Ciri-ciri :
- terdiri atas satu lapis sel
- tidak berklorofil
- susunan sel rapat
- tidak ada ruang antar sel
- dinding sel sangat tipis
b. Parenkim (jaringan dasar)
Parekim merupakan jaringan yang berfungsi untuk memperkuat kedudukan jaringan yang lain. Disebut jaringan dasar karena terbentuk dari meristem dasar yang terdapat hampir di semua tumbuhan dan mengisi jaringan tumbuhan baik pada akar, batang, daun, biji maupun buah.
Ciri-ciri :
- sel umumnya berukuran besar dan berdinding tipis
- sel hidup dan mengandung klorofil
- banyak mengandung rongga antar sel
- banyak mengandung vakuola
- letak selnya tidak rapat
Macam-macam jaringan parenkim :
- klorenkim : parenkim untuk fotosintesis, karena selnya mengandung klorofil. Misal : parenkim palisade (jaringan pagar) dan parenkim spon (bunga karang).
- aerenkim : parenkim untuk menyimpan udara sehingga dapat digunakan untuk mengapung.
- parenkim air : parenkim untuk menyimpan air
- parenkim penimbun : parenkim untuk menyimpan cadangan bahan makanan.
- parenkim untuk transportasi
c. Jaringan Penyokong/ penguat/ penunjang
Jaringan penyokong merupakan jaringan yang berfungsi untuk menujang agar tanaman dapat berdiri dengan kokoh dan kuat.
Jaringan penunjang dibedakan menjadi :
- kolenkim : adalah jaringan penunjang pada tumbuhan muda dan belum berkayu yang dinding sel di bagian sudut-sudutnya mengalami penebalan dan tersusun atas sel-sel yang hidup.
Contoh : pada batang bayam
- sklerenkim : adalah laringan penguat yang dinding selnya melami penebalan dari zat kayu (lignin) sehingga bersifat lebih kuat.
Ada 2 macam sklerenkim :
- sklereida (sel batu) : pada tempurung kelapa dan tempurung kenari
- serabut sklerenkim (serat/ fiber) : pada serat rami.
d. Jaringan Pengangkut
Jaringan pngangkut merupakan jaringan yang berguna untuk transportasi hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan serta mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun.
Jaringan pengangkut terdiri dari :
- xylem (pembuluh kayu) : sel penyusunnya berupa trakeid, trakea dan parenkim xylem. Terdapat pada bagian kayu.
Fungsinya mengangkut air dan unsur hara dari akar ke daun
- phloem (pembuluh tapis) : terdiri dari sel hidup, berdinding selulosa dan dindingnya melintang. Terdapat pada bagian kulit kayu. Pada samping ploem terdapat sel pengiring.
Fungsi mengangkut hasil fotosintesis dari daun keseluruh bagian tubuh tumbuhan.
Xylem dan phloem bersatu membentuk suatu ikatan pembuluh angkut, antara lain :
a. Ikatan pembuluh kolateral
Ikatan pembuluh kolateral adalah ikatan pembuluh yang tersusun dari xylem dan phloem yang letaknya bersebelahan di dalam satu jari-jari. Xylem sebelah dalam dan phloem sebelah luar.
- kolateral terbuka : bila xylem dan phloem terdapat kambium. Misal pada batang dikotil.
- kolateral tertutup : bila xylem dan phloem tidak terdapat kambium. Misal pada batang monokotil.
b. Ikatan pembuluh radialIkatan pembuluh kolateral adalah ikatan pembuluh dengan phloem dan xylem yang letaknya bersebelahan, tetapi tidak berada di dalam jari-jari yang sama. Misal pada akar.
c. Ikatan pembuluh konsentris
ikatan pembuluh konsentris adalah ikatan pembuluh yang xylem dan phloemnya berbentuk cincin silindris.
- amfikribal : letak xylem di tengah dan di kelilingi phloem
- amfivasial : letak phloem di tengah dan di kelilingi xylem
d. Ikatan pembuluh bikolateral
Sama dengan kolateral tetapi phloem terdapat di sisi luar dan dalam.
e. Jaringan Gabus
Jaringan gabus tersusun atas sel-sel gabus. Berfungsi melindungi jaringan lain yang terdapat di sebelah bawahnya agar tidak kehilangan air yang berlebihan. Pada tumbuhan dikotil jaringan gabus dibentuk oleh kambium gabus (felogen). Sel-sel hidup yang dibentuk oleh felogen ke arah dalam disebut feloderm, sedangkan sel-sel mati yang dibentuk oleh felogen ke arah luar disebut felem.
B. Organ Tumbuhan
Jaringan pada tumbuhan tidak berdiri sendiri-sendiri melainkan bersama jaringan lain untuk membentuk suatu organ. Organ pada tumbuhan tinggi berupa akar, batang, daun, bunga, buah dan biji.
1. Akar (radiks)
Akar berkembang dari meristem apikal di ujung akar yang ditutupi tudung akar (kaliptra) di mana pada dinding sel sebelah luarnya berlendir untuk memudahkan menembus tanah.
Fungsi akar :
- menyerap air dan zat makanan
- memperkokoh berdirinya batang
- menyimpan cadangan makanan
- alat perkembangbiakan vegetatif
- bernafas (akar nafas)
Sistem perakaran :
- akar serabut, pada monokotil
- akar tunggang, pada dikotil
Struktur akar :
a. Struktur luar :- rambut akar, merupakan perluasan sel epidermis akar dan berfungsi memperluas daerah penye-rapan mineral dan air.
- tudung akar (kaliptra), melindungi sel-sel meristem di ujung akar
b. Struktur dalam :- epidermis, sel berdinding tipis, tersusun rapat, tetapi mudah dilalui air. Sebagian selnya mengalami modifikasi menjadi bulu-bulu akar untuk memperluas bidang penyerapan. Dinding sel tidak dilapisi kutikula.
- korteks, letaknya disebelah dalam epidermis, tersusun atas beberapa lapis sel yang tidak teratur dan banyak ruang antar sel yang penting untuk pertukaran udara.
- endodermis, merupakan lapisan pemisah antara kortek dengan stele. Dinding selnya mengalami penebalan gabus (suberin) yang membentuk rangkaian pita yang disebut pita kaspari.
- stele (silinder pusat), merupakan bagian terdalam dari akar yang terdiri atas jaringan :
Perisikel/ perikambium, merupakan lapisan terluar stele yang berperan dalam pembentukan cabang akar.
Berkas pengangkutan (vaskuler)
Jaringan parenkim, merupakan jaringan pengisi di antara vasis disebut empulur.
2. Batang (caulis)
Fungsi :
- alat transportasi zat makanan dari akar ke daun dan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh.
- alat perkembangbiakan vegetatif
- alat penyimpan bahan makanan cadangan
- tempat tumbuhnya daun, bunga dan buah
a. Batang dikotil, tersusun atas jaringan :
- epidermis
- korteks (kulit pertama)
- stele (silinder pusat), terdapat :
- perisikel/ perikambium
- berkas pengangkutan
- empulur
b. Batang monokotil, tersusun atas jaringan :
- epidermis
- korteks
- stele
Batas antara korteks dengan stele tidak jelas. Setiap berkas pengangkut dilindungi oleh sarung skleremkim.
3. Daun (folium)
Daun sesungguhnya adalah cabang atau ranting yang mengalami modifikasi. Pada tumbuhan tingkat tinggi daun merupakan tempat penting untuk fotosintesis.
Fungsi :
- sebagai tempat fotosintesis
- sebagai alat penguapan (evaporasi)
- sebagai tempat menyimpan bahan makanan
- sebagai alat perkembangbiakan vegetatif
Organ daun tersusun atas jaringan epidermis, parenkim dan berkas pengangkut.
a. Epidermis
- Berfungsi melindungi jaringan di bawahnya
- Terdapat lapisan kutikula (lilin)
- Sebagian mengalami modifikasi menjadi sel penutup pada stomata yang berfungsi untuk pertukaran gas dan uap air
- Tidak mengandung kloroplas, kecuali pada sel penutup
b. Parenkim
- Terdapat 2 macam parenkim, yaitu parenkim palisade (jaringan tiang) dan parenkim spons (bunga karang) yang keduanya membentuk daging daun (mesofil).
Jaringan palisade berbentuk tiang, tersusun rapat dan biasanya terdapat pada bagian atas daun. Daun yang memiliki dua lapis jaringan palisade pada kedua permukaan disebut daun isobilateral.
Jaringan bunga karang tersusun atas sel-sel yang tidak teratur dan terdapat rongga udara antar sel. Rongga tersebut berfungsi untuk pertukaran gas.
- Banyak mengandung klorofil dan merupakan tempat berlangsungnya fotosintesis
c. Berkas pengangkut
- Terdiri atas xylem dan phloem
- Terdapat pada tulang-tulang daun yang merupakan lanjutan dari ranting atau batang
- Berkas pengangkut akan berakhir pada celah kecil pada ujung atau tepi daun disebut hidatoda.
4. Bunga (flos)
Bunga sesungguhnya adalah kuncup daun yang telah mengalami modifikasi sesuai dengan fungsinya yaitu sebagai alat reproduksi yang menghasilkan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Adapun bagian-bagian bunga meliputi :
- Kelopak bunga (calyx) yang terdiri dari beberapa daun kelopak (sepal) yang berwarna hijau. Kaliks berfungsi melindungi bunga ketika masih kuncup dari kekeringan.
- Tajuk atau mahkota bunga (corolla), berfungsi menarik serangga atau hewan lain yang akan menyerbuk bunga.
- Alat kelamin jantan (androesium), terdiri dari beberapa benang sari (stamen)
- Alat kelamin betina (ginoesium), terdiri dari satu atau lebih daun buah (karpel) yang akan membentuk putik (pistil)
Bunga yang memiliki semua bagian di atas disebut bunga lengkap. Jika memiliki putik dan benang sari disebut bunga sempurna. Jika hanya memiliki putik saja disebut bunga betina dan kalau hanya memiliki benang sari saja disebut bunga jantan.
5. Buah
Memekatnya serbuk sari di atas kepala putik disebut penyerbukan. Penyerbukan diikuti oleh pembuahan yang sesudahnya bakal buah dan biji berkembang menjadi buah.
6. Biji (sperm)
Biji yang mengandung embrio atau lembaga berfungsi sebagai alat perkembangbiakan bagi tumbuhan.
Sistem Reproduksi Vertebrata
Reproduksi seksual pada vertebrata diawali dengan perkawinan yang diikuti dengan terjadinya fertilisasi. Fertilisasi tersebut kemudian menghasilkan zigot yang akan berkembang menjadi embrio.
Fertilisasi pada vertebrata dapat terjadi secara eksternal atau secara internal.
Fertilisasi eksternal merupakan penyatuan sperma dan ovum di luar tubuh hewan betina, yakni berlangsung dalam suatu media cair, misalnya air. Contohnya pada ikan (pisces) dan amfibi (katak).
Fertilisasi internal merupakan penyatuan sperma dan ovum yang terjadi di dalam tubuh hewan betina. Hal ini dapat terjadi karena adanya peristiwa kopulasi, yaitu masuknya alat kelamin jantan ke dalam alat kelamin betina. Fertilisasi internal terjadi pada hewan yang hidup di darat (terestrial), misalnya hewan dari kelompok reptil, aves dan
Mamalia.
Setelah fertilisasi internal, ada tiga cara perkembangan embrio dan kelahiran keturunannya, yaitu dengan cara ovipar, vivipar dan ovovivipar.Ovipar (Bertelur)
Ovipar merupakan embrio yang berkembang dalam telur dan dilindungi oleh cangkang. Embrio mendapat makanan dari cadangan makanan yang ada di dalam telur. Telur dikeluarkan dari tubuh induk betina lalu dierami hingga menetas menjadi anak. Ovipar terjadi pada burung dan beberapa jenis reptil.Vivipar (Beranak)
Vivipar merupakan embrio yang berkembang dan mendapatkan makanan dari dalam uterus (rahim) induk betina. Setelah anak siap untuk dilahirkan, anak akan dikeluarkan dari vagina induk betinanya. Contoh hewan vivipar adalah kelompok mamalia (hewan yang menyusui), misalnya kelinci dan kucing.Ovovivipar (Bertelur dan Beranak)
Ovovivipar merupakan embrio yang berkembang di dalam telur, tetapi telur tersebut masih tersimpan di dalam tubuh induk betina. Embrio mendapat makanan dari cadangan makanan yang berada di dalam telur. Setelah cukup umur, telur akan pecah di dalam tubuh induknya dan anak akan keluar dari vagina induk betinanya. Contoh hewan ovovivipar adalah kelompok reptil (kadal) dan ikan hiu.1.Reproduksi Ikan
Ikan merupakan kelompok hewan ovipar, ikan betina dan ikan jantan tidak memiliki alat kelamin luar. Ikan betina tidak mengeluarkan telur yang bercangkang, namun mengeluarkan ovum yang tidak akan berkembang lebih lanjut apabila tidak dibuahi oleh sperma. Ovum tersebut dikeluarkan dari ovarium melalui oviduk dan dikeluarkan melalui kloaka. Saat akan bertelur, ikan betina mencari tempat yang rimbun olehtumbuhan air atau diantara bebatuan di dalam air.Bersamaan dengan itu, ikan jantan juga mengeluarkan sperma dar testis yang disalurkan melalui saluran urogenital (saluran kemih sekaligus saluran sperma) dan keluar melalui kloaka, sehingga terjadifertilisasi di dalam air (fertilisasi eksternal). Peristiwa ini terus berlangsung sampai ratusan ovum yang dibuahi melekat pada tumbuhan air atau pada celah-celah batu.
Telur-telur yang telah dibuahi tampak seperti bulatan-bulatan kecil berwarna putih. Telur-telur ini akan menetas dalam waktu 24 – 40 jam.
Anak ikan yang baru menetas akan mendapat makanan pertamanya dari sisa kuning telurnya, yang tampak seperti gumpalan di dalam perutnya yang masih jernih. Dari sedemikian banyaknya anak ikan, hanya beberapa saja yang dapat bertahan hidup.
2.Reproduksi Amfibi (Amphibia)
Kelompok amfibi, misalnya katak, merupakan jenis hewan ovipar. Katak jantan dan katak betina tidak memiliki alat kelamin luar. Pembuahan katak terjadi di luar tubuh. Pada saat kawin, katak jantan dan katak betina akan melakukan ampleksus, yaitu katak jantan akan menempel pada punggung katak betina dan menekan perut katak betina. Kemudian katak betina akan mengeluarkan ovum ke dalam air. Setiap ovum yang dikeluarkan diselaputi oleh selaput telur (membran vitelin). Sebelumnya, ovum katak yang telah matang dan berjumlah sepasang ditampung oleh suatu corong. Perjalanan ovum dilanjutkan melalui oviduk.
Dekat pangkal oviduk pada katak betina dewasa, terdapat saluran yang menggembung yang disebut kantung telur (uterus). Oviduk katak betina terpisah dengan ureter. Oviduk nya berkelok-kelok dan bermuara di kloaka.
Segera setelah katak betina mengeluarkan ovum, katak jantan juga akan menyusul mengeluarkan sperma. Sperma dihasilkan oleh testis yang berjumlah sepasang dan disalurkan ke dalam vas deferens. Vas deferens katak jantan bersatu dengan ureter. Dari vas deferens sperma lalu bermura di kloaka. Setelah terjadi fertilisasi eksternal, ovum akan diselimuti cairan kental sehingga kelompok telur tersebut berbentuk gumpalan telur.
Gumpalan telur yang telah dibuahi kemudian berkembang menjadi berudu. Berudu awal yang keluar dari gumpalan telur bernapas dengan insang dan melekat pada tumbuhan air dengan alat hisap.
Makanannya berupa fitoplankton sehingga berudu tahap awal merupakan herbivora. Berudu awal kemudian berkembang dari herbivora menjadi karnivora atau insektivora (pemakan serangga). Bersamaan dengan itu mulai terbentuk lubang hidung dan paru-paru, serta celah-celah insang mulai tertutup. Selanjutnya celah insang digantikan dengan anggota gerak depan.
Setelah 3 bulan sejak terjadi fertilisasi, mulailah terjadi metamorfosis. Anggota gerak depan menjadi sempurna. Anak katak mulai berani mucul ke permukaan air, sehingga paru-parunya mulai berfungsi. Pada saat itu, anak katak bernapas dengan dua organ, yaitu insang dan paru-paru. Kelak fungsi insang berkurang dan menghilang, sedangkan ekor makin memendek hingga akhirnya lenyap. Pada saat itulah metamorfosis katak selesai.
3.Reproduksi Reptil (Reptilia)
Kelompok reptil seperti kadal, ular dan kura-kura merupakan hewan-hewan yang fertilisasinya terjadi di dalam tubuh (fertilisasi internal). Umumnya reptil bersifat ovipar, namun ada juga reptil yang bersifat ovovivipar, seperti ular garter dan kadal. Telur ular garter atau kadal akan menetas di dalam tubuh induk betinanya. Namun makanannya diperoleh dari cadangan makanan yang ada dalam telur. Reptil betina menghasilkan ovum di dalam ovarium. Ovum kemudian bergerak di sepanjang oviduk menuju kloaka. Reptil jantan menghasilkan sperma di dalam testis. Sperma bergerak di sepanjang saluran yang langsung berhubungan dengan testis, yaitu epididimis. Dari epididimis sperma bergerak menuju vas deferens dan berakhir di hemipenis. Hemipenis merupakan dua penis yang dihubungkan oleh satu testis yang dapat dibolak-balik seperti jari-jari pada sarung tangan karet. Pada saat kelompok hewan reptil mengadakan kopulasi, hanya satu hemipenis saja yang dimasukkan ke dalam saluran kelamin betina.Ovum reptil betina yang telah dibuahi sperma akan melalui oviduk dan pada saat melalui oviduk, ovum yang telah dibuahi akan dikelilingi oleh cangkang yang tahan air. Hal ini akan mengatasi persoalan setelah telur diletakkan dalam lingkungan basah. Pada kebanyakan jenis reptil, telur ditanam dalam tempat yang hangat dan ditinggalkan oleh induknya. Dalam telur terdapat persediaan kuning telur yang berlimpah.
Hewan reptil seperti kadal, iguana laut, beberapa ular dan kura-kura serta berbagai jenis buaya melewatkan sebagian besar hidupnya di dalam air. Namun mereka akan kembali ke daratan ketika meletakkan telurnya.
4.Reproduksi Burung (Aves)
Kelompok burung merupakan hewan ovipar. Walaupun kelompok buruk tidak memiliki alat kelamin luar, fertilisasi tetap terjadi di dalam tubuh. Hal ini dilakukan dengan cara saling menempelkan kloaka.
Pada burung betina hanya ada satu ovarium, yaitu ovarium kiri. Ovarium kanan tidak tumbuh sempurna dan tetap kecil yang disebut rudimenter. Ovarium dilekati oleh suatu corong penerima ovum yang dilanjutkan oleh oviduk. Ujung oviduk membesar menjadi uterus yang bermuara pada kloaka. Pada burung jantan terdapat sepasang testis yang berhimpit dengan ureter dan bermuara di kloaka.
Fertilisasi akan berlangsung di daerah ujung oviduk pada saat sperma masuk ke dalam oviduk. Ovum yang telah dibuahi akan bergerak mendekati kloaka. Saat perjalanan menuju kloaka di daerah oviduk, ovum yang telah dibuahi sperma akan dikelilingi oleh materi cangkang berupa zat kapur.
Telur dapat menetas apabila dierami oleh induknya. Suhu tubuh induk akan membantu pertumbuhan embrio menjadi anak burung. Anak burung menetas dengan memecah kulit telur dengan menggunakan paruhnya. Anak burung yang baru menetas masih tertutup matanya dan belum dapat mencari makan sendiri, serta perlu dibesarkan dalam sarang.
5.Reproduksi Mamalia (Mammalia)
Semua jenis mamalia, misalnya sapi, kambing dan marmut merupakan hewan vivipar (kecuali Platypus). Mamalia jantan dan betina memiliki alat kelamin luar, sehingga pembuahannya bersifat internal. Sebelum terjadi pembuahan internal, mamalia jantan mengawini mamalia betina dengan cara memasukkan alat kelamin jantan (penis) ke dalam liang alat kelamin betina (vagina).
Ovarium menghasilkan ovum yang kemudian bergerak di sepanjang oviduk menuju uterus. Setelah uterus, terdapat serviks (liang rahim) yang berakhir pada vagina.
Testis berisi sperma, berjumlah sepasang dan terletak dalam skrotum. Sperma yang dihasilkan testis disalurkan melalui vas deferens yang bersatu dengan ureter. Pada pangkal ureter juga bermuara saluran prostat dari kelenjar prostat. Kelenjar prostat menghasilkan cairan yang merupakan media tempat hidup sperma.
Sperma yang telah masuk ke dalam serviks akan bergerak menuju uterus dan oviduk untuk mencari ovum. Ovum yang telah dibuahi sperma akan membentuk zigot yang selanjutnya akan menempel pada dinding uterus. Zigot akan berkembang menjadi embrio dan fetus. Selama proses pertumbuhan dan perkembangan zigot menjadi fetus, zigot membutuhkan banyak zat makanan dan oksigen yang diperoleh dari uterus induk dengan perantara plasenta (ari-ari) dan tali pusar.